煤礦火災隱患識別及防滅材料的研製與應用
1．煤層火災隱患識別及控製新技術研究
該項目建立了裝煤量15噸的特大型煤自燃發火實驗裝置，模擬了煤體從室溫自燃升至450~C自燃全過程及煤體絕氧降溫和供風複燃的全過程。項目還研究開發了煤自燃指標氣體檢測裝置和粉煤灰稠化膠體、複合膠體、固化充填材料等新型防滅火材料，開發了液態co，水式汽化器和C02防滅火係統，以及專門用於紅外探測數據與火源位置反演的係統軟件。最後建立了以煤自燃特性實驗測試、數值模擬預測、早期預報為先導，粉煤灰灌漿注膠防滅火技術為主，快速處理技術為輔的煤層火災隱患識別及控製技術體係。本項目已在兗礦、神華、棗莊、大屯等幾十個礦應用，取得顯著的經濟效益和社會效益，有力地推動了我國煤層火災防治技術的發展，在煤層火災控製技術和隱患識別的實驗基礎研究方麵達到國際領先水平。
2．複合膠體煤層自燃火災防滅火材料及設備
該項目主要研究用於治理煤礦井下、地麵煤堆和地表層露頭的煤層自燃火災係列複合膠體滅火材料、注漿防滅火係統及配套設備。解決砂土、粉煤灰、河沙等多種灌漿材料大流量、高濃度的定量製漿問題，實現了灌漿材料就地取材，解決了漿液遠距離輸送的沉澱、管損、堵管等關鍵問題。項目還研製出漿液固轉化成膠的材料最佳配分比，使膠體成本從原來100元／II】3下降到5元／岔，針對不同煤層自燃火災環境研發的係列配套設備，輕便耐用、自動配比、操作簡單，並可與地麵灌漿係統配合使用，進行大流量注膠滅火。．研發的多功能注漿防滅火係統，較好地解決了大流量漿液和膠體材料自動配比問題。該注膠係統與設備已成為一類煤礦防滅火專門化注漿設備。經濟效益十分顯著，並在十分廣闊的推廣應用前景。膠體材料已申請專利，達到國內領先水平。
3．PC,AS灰砂粘稠劑的研究與應用
該項目研究內容包括WAS灰砂粘稠劑的研製，礦井注漿係統、PCAS灰漿注漿工藝等技術。課題對黃泥的粘性、粘附性、觸變性、保水性等物理性能進行了研究，首次提出粉煤灰欲作為灌漿使用，須先經過激活(活化、水化、泥化)，才有替代黃泥漿防滅火性能。該研究將電廠飛灰置於IV,AS+水組成的，能產生大量結構性水化膜的高粘性介質中，讓飛灰中大部分微粒與此介質共同組成新的水化膜，形成IV,AS灰漿。由於PCAS是按“阻燃設計”，多元素協同效益的原理精選匹配而成，具有較強的氣密性，高含水性和吸熱、降溫能力。因此，PCAS灰漿防滅火效果優於大多數黃泥漿的防滅火效果，直接成本僅為10～25元／m3，遠低於黃泥成本，又減少電廠飛灰對環境汙染，減少黃土的挖采量，其綜合效益顯著，整體技術達到國際領先水平。
